JPH0828489B2 - Array type infrared detector - Google Patents

Array type infrared detector

Info

Publication number
JPH0828489B2
JPH0828489B2 JP1067660A JP6766089A JPH0828489B2 JP H0828489 B2 JPH0828489 B2 JP H0828489B2 JP 1067660 A JP1067660 A JP 1067660A JP 6766089 A JP6766089 A JP 6766089A JP H0828489 B2 JPH0828489 B2 JP H0828489B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
infrared detector
array type
infrared light
type infrared
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1067660A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH02248077A (en
Inventor
幸彦 前島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP1067660A priority Critical patent/JPH0828489B2/en
Publication of JPH02248077A publication Critical patent/JPH02248077A/en
Publication of JPH0828489B2 publication Critical patent/JPH0828489B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は配列型赤外線検知器に関し、特にエピタキシ
ャル成長した半導体を用いた配列型赤外線検知器の構造
に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an array type infrared detector, and more particularly to a structure of an array type infrared detector using an epitaxially grown semiconductor.

[従来の技術] 従来より、半導体を使用した赤外線検知器において
は、特にHg1-xCdxTeを用いたものが高感度であることが
知られている。Hg1-xCdxTeを用いた赤外線検知器におい
て、エピタキシャル(気相、液相等)成長したHg1-xCdx
Te単結晶を用いる場合には、CdTeの基板が広く用いられ
ている。CdTeが基板として用いられる理由としては、Hg
1-xCdxTeとの格子定数のマッチングの良好なことや、半
絶縁性の基板が得られること等がある。
[Prior Art] It has been conventionally known that an infrared detector using a semiconductor, particularly one using Hg 1-x Cd x Te, has high sensitivity. Hg 1-x Cd x Te in the infrared detectors using epitaxial (vapor phase, liquid phase etc.) grown Hg 1-x Cd x
When using a Te single crystal, a CdTe substrate is widely used. The reason why CdTe is used as a substrate is Hg.
There are good matching of lattice constants with 1-x Cd x Te, and a semi-insulating substrate can be obtained.

CdTe基板上にエピタキシャル成長したHg0.8Cd0.2Te結
晶を利用したデバイス形態としては、特に重要なものに
配列型光起電力型検知器と、SiのCCD(電荷結合素子)
あるいはMOSスイッチング素子を接続したハイブリッド
構成がある。その代表的な構成としては、“エス・ピー
・アイ・イー”(S.P.I.E.),443(1983),120、“アイ
・イー・イー・イー・トランスアクションズ・オン・エ
レクトロン・デバイスィズ”(I.E.E.E.Transactions o
n Electron Devices),ED-27(1980),154に発表された
ものがある。
An array type photovoltaic detector and a Si CCD (charge coupled device) are especially important as device configurations using Hg 0.8 Cd 0.2 Te crystals epitaxially grown on a CdTe substrate.
Alternatively, there is a hybrid configuration in which MOS switching elements are connected. Typical configurations include "SPIE" (SPIE), 443 (1983), 120, "IEEE Transactions on Electron Devices" (IEEETransactions o
n Electron Devices), ED-27 (1980), 154.

第2図はこれらによる赤外線検知器の部分断面図を示
したものである。第2図において、1は半絶縁性CdTe基
板、2はp型Hg0.8Cd0.2Te層、3はホウ素等のイオン注
入によってp型Hg0.8Cd0.2Te層中に形成された高濃度n
型層(n+層)、4は表面保護膜、5はインジウム柱、6
はSiのIC(CCD等)、7は赤外光である。
FIG. 2 shows a partial cross-sectional view of the infrared detector by these. In FIG. 2, 1 is a semi-insulating CdTe substrate, 2 is a p-type Hg 0.8 Cd 0.2 Te layer, 3 is a high concentration n formed in the p-type Hg 0.8 Cd 0.2 Te layer by ion implantation of boron or the like.
Mold layer (n + layer), 4 is a surface protective film, 5 is an indium pillar, 6
Is Si IC (CCD etc.), and 7 is infrared light.

この例においては、赤外線検知素子単体としては、Hg
0.8Cd0.2Teのn+p接合を利用したホトダイオードとなっ
ており、波長が約10μm程度の赤外光7を検知できる。
n+層3が多数配列されていることにより、このホトダイ
オードがこれに対応して配列した形態となっている。更
に、これらの個々のホトダイオードからの信号はインジ
ウム柱5を通じてSiIC6に注入され、外部に読み出され
る。
In this example, Hg
It is a photodiode using an n + p junction of 0.8 Cd 0.2 Te, and can detect infrared light 7 with a wavelength of about 10 μm.
Since a large number of n + layers 3 are arranged, the photodiodes are arranged correspondingly. Furthermore, the signals from these individual photodiodes are injected into the SiIC 6 through the indium pillar 5 and read out to the outside.

この例の場合、各ホトダイオードにおける赤外光を検
知する部分は、各n+p接合部であるが、図中上側にはイ
ンジウム柱5やSiIC6があるため、赤外光は図中上側か
らこのn+p接合部には入射できない。一方、CdTe基板1
は、これが半絶縁性の場合には10μm程度の赤外光に対
して透明であるために、図中下側から赤外光を入射させ
て用いられている。
In the case of this example, the part that detects infrared light in each photodiode is each n + p junction, but since the indium pillar 5 and SiIC6 are on the upper side in the figure, infrared light is detected from the upper side in the figure. It cannot enter the n + p junction. On the other hand, CdTe substrate 1
When it is semi-insulating, it is transparent to infrared light of about 10 μm, so that it is used with infrared light incident from the lower side in the figure.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、以上のような配列型赤外線検知器には
以下に述べる欠点が存在する。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the above-mentioned array type infrared detector has the following drawbacks.

即ち、第2図において、入射した赤外光は、p型Hg
0.8Cd0.2Te層2のCdTe基板1に近い側で吸収され、電
子、正孔対がこの部分で発生する。この電子、正孔対が
拡散により各n+p接合部まで達することにより個々のホ
トダイオードの出力となる。この時、電子、正孔対は図
中の縦方向だけではなく、横方向にも拡散する。従っ
て、その直上にn+p接合の存在していない部分で赤外光
が吸収されて発生した電子、正孔対はその周囲に存在す
るn+p接合部まで拡散されて各ホトダイオードの出力と
なる。この場合、各ホトダイオードの出力は相関しあっ
ていることになる。各ホトダイオードは配列型赤外線検
知器の各画素となっているので、画素間のクロストーク
が発生していることになり、解像度が劣化するという問
題点があった。
That is, in FIG. 2, the incident infrared light is p-type Hg.
The 0.8 Cd 0.2 Te layer 2 is absorbed on the side close to the CdTe substrate 1, and an electron-hole pair is generated at this portion. These electron-hole pairs reach the respective n + p junctions by diffusion and become the output of each photodiode. At this time, the electron-hole pairs diffuse not only in the vertical direction in the figure but also in the horizontal direction. Therefore, the electron and hole pairs generated by the absorption of infrared light at the portion where n + p junction does not exist directly above it are diffused to the n + p junction existing around it and the output of each photodiode is Become. In this case, the outputs of the photodiodes are in correlation with each other. Since each photodiode is each pixel of the array type infrared detector, there is a problem that crosstalk occurs between pixels and the resolution deteriorates.

本発明は以上述べたような従来の事情に対処してなさ
れたもので、画素間のクロストークを抑え、解像度の良
好な配列型赤外線検知器を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the conventional circumstances as described above, and an object thereof is to provide an array type infrared detector having a good resolution and suppressing crosstalk between pixels.

[課題を解決するための手段] 本発明は、半絶縁性半導体基板上に狭禁制帯幅の半導
体層が形成され、前記半導体層上に該半導体と反対導電
型の領域が配列して形成され、前記半絶縁性半導体基板
側から赤外光が入射する裏面入射型の配列型赤外線検知
器において、反対導電型領域がその直上に形成されてい
ない前記半導体基板の領域には、高濃度にドープされた
層が形成されていることを特徴とする配列型赤外線検知
器である。
[Means for Solving the Problems] In the present invention, a semiconductor layer having a narrow bandgap is formed on a semi-insulating semiconductor substrate, and regions having a conductivity type opposite to that of the semiconductor are arranged on the semiconductor layer. In a back-illuminated array type infrared detector in which infrared light is incident from the semi-insulating semiconductor substrate side, a region of the semiconductor substrate in which an opposite conductivity type region is not formed immediately above is heavily doped. It is an array type infrared detector characterized in that a formed layer is formed.

[作用] 次に本発明の作用について、半絶縁性半導体基板をCd
Teとし、該基板領域に高濃度にドープしたCdTeのn+層を
形成した場合を例にとって説明する。
[Operation] Next, regarding the operation of the present invention, the semi-insulating semiconductor substrate is
An example will be described in which Te is used and a heavily doped CdTe n + layer is formed in the substrate region.

半絶縁型CdTeは先に述べたように、赤外光に対して透
明であるが、これは、CdTeのバンドギャップエネルギー
が約1.6eVと、検知すべき赤外光のエネルギー(波長10
μmに対して約0.1eV)に対して充分に大きいからであ
る。しかし、CdTeに対してドナーとなるインジウム等を
高濃度にドーピングしたn+層の場合、自由電子の数が非
常に大きくなるため、赤外光はこの自由電子に吸収され
るようになる。従って、このCdTen+層7はそのバンドギ
ャップエネルギーよりも小さいエネルギーを持った赤外
光を吸収することができる。従って、このn+層の厚さお
よびドナー密度を充分に大きくすれば、基板側からこの
n+層に入射した赤外光はここで吸収される。
As mentioned above, semi-insulating CdTe is transparent to infrared light. This is because the band gap energy of CdTe is about 1.6 eV and the energy of infrared light to be detected (wavelength 10
This is because it is sufficiently large for about 0.1 eV for μm). However, in the case of an n + layer in which CdTe is doped with indium or the like at a high concentration as a donor, the number of free electrons becomes very large, and thus infrared light is absorbed by these free electrons. Therefore, this CdTen + layer 7 can absorb infrared light having energy smaller than its band gap energy. Therefore, if the thickness of this n + layer and the donor density are made sufficiently large, this
Infrared light incident on the n + layer is absorbed here.

上記のn+は、各ホトダイオードにおける赤外光を検知
する部分であるn+p接合が形成されていない部分の直下
に形成されている。従って赤外光はn+p接合の直下の部
分の半導体層にのみ入射することとなり、解像度の良好
な配列型赤外線検知器が得られる。
The above-mentioned n + is formed immediately below the portion where the n + p junction, which is the portion for detecting infrared light in each photodiode, is not formed. Therefore, infrared light is incident only on the semiconductor layer immediately below the n + p junction, and an array type infrared detector with good resolution can be obtained.

[実施例] 次に、本発明の一実施例について、図面を参照して説
明する。
[Embodiment] Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の配列型赤外線検知器の一実施例の部
分断面図である。同図において、1は半絶縁性CdTe基
板、2はp型Hg0.8Cd0.2Te層、3はp型Hg0.8Cd0.2Te層
中に形成された高濃度n型層(n+層)、4は表面保護
膜、5はインジウム柱、6はSiのIC(CCD等)、7は赤
外光、8はインジウム拡散等によって形成されたCdTeの
高濃度n型層(n+層)である。
FIG. 1 is a partial sectional view of an embodiment of an array type infrared detector of the present invention. In the figure, 1 is a semi-insulating CdTe substrate, 2 is a p-type Hg 0.8 Cd 0.2 Te layer, 3 is a high-concentration n-type layer (n + layer) formed in the p-type Hg 0.8 Cd 0.2 Te layer, 4 Is a surface protective film, 5 is an indium pillar, 6 is an IC (CCD or the like) of Si, 7 is infrared light, and 8 is a high concentration n-type layer (n + layer) of CdTe formed by indium diffusion or the like.

本実施例においては、CdTe基板1上に部分的にn+層8
を形成した後に、エピタキシャル成長法によりp型Hg
0.8Cd0.2Te層2を形成する。更に、前記n+層8の形成さ
れていない部分上のHg0.8Cd0.2Te層2中にHg0.8Cd0.2Te
のn+層3を形成する。
In this embodiment, the n + layer 8 is partially formed on the CdTe substrate 1.
After forming the p-type Hg
A 0.8 Cd 0.2 Te layer 2 is formed. Furthermore, the Hg in 0.8 Cd 0.2 Te layer 2 on the portion not forming the n + layer 8 Hg 0.8 Cd 0.2 Te
N + layer 3 is formed.

以上のようにして形成された配列型赤外線検知器にお
いては、np(n+p接合)の形成されていない部分の直下
では入射赤外光によって電子、正孔対は発生しない。従
って、各画素間のクロストークが抑えられ、解像度の良
好な配列型赤外線検知器が得られた。
In the array type infrared detector formed as described above, an electron and a hole pair are not generated by the incident infrared light immediately below the part where np (n + p junction) is not formed. Therefore, the crosstalk between the pixels is suppressed, and an array type infrared detector with good resolution was obtained.

なお、本実施例では、半導体基板領域における高濃度
層としてn+層を例にとって説明したが、p+層としたもの
であっても同様の配列型赤外線検知器を得ることができ
る。
In this embodiment, the n + layer has been described as an example of the high concentration layer in the semiconductor substrate region, but a similar array type infrared detector can be obtained even if it is a p + layer.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明の配列型赤外線検知器に
おいては、各画素間のクロストークが抑えられ、良好な
解像度が得られるという効果を有する。
[Effects of the Invention] As described above, in the array type infrared detector of the present invention, crosstalk between pixels is suppressed, and good resolution can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の配列型赤外線検知器の一実施例の部分
断面図、第2図は従来の配列型赤外線検知器の一例の部
分断面図である。 1……半絶縁性CdTe基板 2……p型Hg0.8Cd0.2Te層 3……Hg0.8Cd0.2Ten+層 4……表面保護膜 5……インジウム柱 6……SiIC層 7……赤外光 8……CdTen+
FIG. 1 is a partial sectional view of an embodiment of an array type infrared detector of the present invention, and FIG. 2 is a partial sectional view of an example of a conventional array type infrared detector. 1 …… Semi-insulating CdTe substrate 2 …… P-type Hg 0.8 Cd 0.2 Te layer 3 …… Hg 0.8 Cd 0.2 Ten + layer 4 …… Surface protection film 5 …… Indium pillar 6 …… SiIC layer 7 …… Infrared Light 8 …… CdTen + layer

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半絶縁性半導体基板上に狭禁制帯幅の半導
体層が形成され、前記半導体層上に該半導体と反対導電
型の領域が配列して形成され、前記半絶縁性半導体基板
側から赤外光が入射する裏面入射型の配列型赤外線検知
器において、反対導電型領域がその直上に形成されてい
ない前記半導体基板の領域には、高濃度にドープされた
層が形成されていることを特徴とする配列型赤外線検知
器。
1. A semiconductor layer having a narrow bandgap is formed on a semi-insulating semiconductor substrate, and regions of a conductivity type opposite to that of the semiconductor are arranged and formed on the semiconductor layer. The semi-insulating semiconductor substrate side In a back-illuminated array type infrared detector from which infrared light is incident from, a highly-doped layer is formed in a region of the semiconductor substrate in which the opposite conductivity type region is not formed immediately above. An array type infrared detector characterized in that
JP1067660A 1989-03-22 1989-03-22 Array type infrared detector Expired - Lifetime JPH0828489B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1067660A JPH0828489B2 (en) 1989-03-22 1989-03-22 Array type infrared detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1067660A JPH0828489B2 (en) 1989-03-22 1989-03-22 Array type infrared detector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02248077A JPH02248077A (en) 1990-10-03
JPH0828489B2 true JPH0828489B2 (en) 1996-03-21

Family

ID=13351384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1067660A Expired - Lifetime JPH0828489B2 (en) 1989-03-22 1989-03-22 Array type infrared detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0828489B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH709726B1 (en) 2013-04-04 2018-05-15 Hamamatsu Photonics Kk Semiconductor photosensor for infrared radiation.

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2175599B1 (en) * 1972-03-15 1976-08-13 Comp Generale Electricite
JPS6343366A (en) * 1986-08-08 1988-02-24 Fujitsu Ltd Infrared detector
JPS63147366A (en) * 1986-12-10 1988-06-20 Nec Corp Array type infrared detector

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02248077A (en) 1990-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5149956A (en) Two-color radiation detector array and methods of fabricating same
US4639756A (en) Graded gap inversion layer photodiode array
US8766393B2 (en) Low-noise semiconductor photodetectors
US6147349A (en) Method for fabricating a self-focusing detector pixel and an array fabricated in accordance with the method
US5721429A (en) Self-focusing detector pixel structure having improved sensitivity
US7671341B2 (en) Multi colour photon detectors
US6049116A (en) Two-color infrared detector and fabrication method thereof
US20110101483A1 (en) Two colour photon detector
US5828091A (en) Interline charge coupled device solid state image sensor
US20140217540A1 (en) Fully depleted diode passivation active passivation architecture
Bloom et al. Quantum efficiency and crosstalk of an improved backside-illuminated indium antimonide focal-plane array
Piotrowski et al. Extension of longwavelength IR photovoltaic detector operation to near room-temperatures
JPS6343366A (en) Infrared detector
US5466953A (en) Denuded zone field effect photoconductive detector
JPH0828493B2 (en) Light detector
Circir et al. Electrical crosstalk suppression for mesa-based in-device passivated InGaAs photodetectors
JPH0828489B2 (en) Array type infrared detector
US20100295141A1 (en) Two colour photon detector
US8513753B1 (en) Photodiode having a buried well region
JPS6118183A (en) Solid-state photodetecting device
JPH07105522B2 (en) Semiconductor device
JP2664459B2 (en) Infrared detector
JPH0492481A (en) Photosensor
JPS61187267A (en) Solid-state image pickup device
JP2848345B2 (en) Infrared detector